專利名稱：一種基于分集接收的快速跟蹤自適應(yīng)時域均衡方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通訊技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種基于分集接收的快速跟蹤自適應(yīng)時域均衡
方法，它涉及結(jié)構(gòu)簡單的分?jǐn)?shù)間隔判決反饋均衡器中的自適應(yīng)均衡器。本方法特別適合在 頻率選擇性快速衰落信道的低信噪比條件下用于實(shí)現(xiàn)基于分集接收的大容量可靠通信。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，在通訊領(lǐng)域中對通訊設(shè)備也提出了更高的要求?；?分?jǐn)?shù)間隔判決反饋均衡器的自適應(yīng)時域均衡結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)時性強(qiáng)、對定時誤差不敏感，均衡 器的系數(shù)隨著信道的衰落自適應(yīng)變化。在時域自適應(yīng)均衡方法中，主要根據(jù)兩種準(zhǔn)則最小 均方誤差準(zhǔn)則(匪SE，Minimum Mean Square Error)和最小二乘準(zhǔn)則(LS，Least Square), 基于這兩種準(zhǔn)則的自適應(yīng)均衡方法各有其特點(diǎn)?；诜薙E最小均方誤差準(zhǔn)則的自適應(yīng)均 衡方法復(fù)雜度低，但是收斂速度慢，并且跟蹤能力差，在信道快速衰落的條件下，無法自適 應(yīng)跟蹤信道的變化。基于LS最小二乘準(zhǔn)則的自適應(yīng)均衡方法收斂速度快、跟蹤能力強(qiáng)，但 是性能上的提升是以其復(fù)雜度高為代價(jià)的，尤其在基于分集接收的通信系統(tǒng)中，復(fù)雜度更 空前提升?；趯ι鲜龅目紤]，如果能將兩種思想各取其優(yōu)點(diǎn)，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)既收 斂速度快，計(jì)算的復(fù)雜度又低，快速簡單的實(shí)現(xiàn)適應(yīng)信道的快速衰落性，現(xiàn)有技術(shù)并不能實(shí) 現(xiàn)，給本領(lǐng)域技術(shù)人員帶來不便利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)采用最小二乘準(zhǔn)則的自適應(yīng)均衡方法在分集
接收條件下復(fù)雜度高的技術(shù)問題，設(shè)計(jì)了一種基于分集接收的快速跟蹤自適應(yīng)時域均衡方
法，借助最小二乘準(zhǔn)則的優(yōu)勢對均衡器加以改造，實(shí)現(xiàn)信道快速的自適應(yīng)均衡效果。 本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是，一種基于分集接收的快速跟蹤自適應(yīng)
時域均衡方法，以上方法是借助時域均衡器中的多路前饋均衡器、一路反饋均衡器以及配
套管理軟件實(shí)現(xiàn)的，上述的方法借助最小二乘準(zhǔn)則，根據(jù)信道的衰落情況，對信號波形首先
進(jìn)行為縮小均衡器的權(quán)系數(shù)范圍的預(yù)算，再借助配套管理軟件和公式對權(quán)系數(shù)增量進(jìn)行確
切運(yùn)算并得出終值，最后更新均衡器的權(quán)系數(shù)，實(shí)現(xiàn)均衡器系數(shù)的自適應(yīng)變化。 本發(fā)明利用最小二乘準(zhǔn)則的收斂速度快的優(yōu)點(diǎn)，首先對信道波形進(jìn)行預(yù)算，縮小
了最佳終值的范圍，再在此范圍內(nèi)，再進(jìn)行部分更新的方法運(yùn)算并得出終值，找出均衡器權(quán)系數(shù)。 本發(fā)明與背景技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn) 1.本發(fā)明將多路分集通道的前饋均衡器和一路反饋均衡器做整體考慮，采用指數(shù) 加權(quán)最小二乘準(zhǔn)則，收斂速度明顯加快，可以達(dá)到多路分集通道的最優(yōu)接收。由于采用了分 數(shù)間隔判決反饋均衡器結(jié)構(gòu)，從而該快速均衡方法不僅性能優(yōu)越，而且保留了分?jǐn)?shù)間隔判 決反饋均衡器對定時誤差不敏感的優(yōu)點(diǎn)。 2.本發(fā)明在權(quán)系數(shù)更新中不直接得到權(quán)系數(shù)，而是采用權(quán)系數(shù)差量更新以及誤差
3累積到下次權(quán)系數(shù)更新的方法，因此提高了算法的穩(wěn)健性。 3.本發(fā)明采用選擇累積誤差向量模值最大的分量所對應(yīng)的均衡器權(quán)系數(shù)進(jìn)行更 新的方法得到權(quán)系數(shù)的差量更新值，均衡器的復(fù)雜度相對于已有的基于分集接收的采用指 數(shù)加權(quán)最小二乘準(zhǔn)則的均衡器大大降低；由于本發(fā)明采用部分更新方法迭代得到權(quán)系數(shù)更 新增量，避免了矩陣求逆運(yùn)算，均衡器的數(shù)值穩(wěn)定度得到改善。由于本發(fā)明性能穩(wěn)健、復(fù)雜 度大大降低，因此實(shí)現(xiàn)了工程應(yīng)用的目的。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1是利用本發(fā)明方法的均衡器的處理步驟流程圖。
具體實(shí)施例方式
參看圖l，一種基于分集接收的快速跟蹤自適應(yīng)時域均衡方法，以上方法是借助時 域均衡器中的多路前饋均衡器、一路反饋均衡器以及配套管理軟件實(shí)現(xiàn)的，上述的方法借 助最小二乘準(zhǔn)則，根據(jù)信道的衰落情況，對信號波形首先進(jìn)行為縮小均衡器的權(quán)系數(shù)范圍 的預(yù)算，再借助配套管理軟件和公式對權(quán)系數(shù)增量進(jìn)行確切運(yùn)算并得出終值，最后更新均 衡器的權(quán)系數(shù)，實(shí)現(xiàn)均衡器系數(shù)的自適應(yīng)變化。 本發(fā)明利用最小二乘準(zhǔn)則的收斂速度快的優(yōu)點(diǎn)，首先對信道波形進(jìn)行預(yù)算，縮小 了最佳終值的范圍，再在此范圍內(nèi)，再進(jìn)行部分更新的方法運(yùn)算并得出終值，找出均衡器權(quán) 系數(shù)。
上述的均衡器的具體處理步驟是 A、多路前饋均衡器和一路反饋均衡器配套連接，借助配套公式得出均衡處理器的 輸出值； B、對以上均衡器的輸出值進(jìn)行判決，并根據(jù)判決值與輸出值提取誤差； C、借助最小二乘準(zhǔn)則，得出每一段信息的誤差向量，并求和計(jì)算出累計(jì)誤差向 D、根據(jù)累積誤差向量，選擇累積誤差向量模值最大的分量所對應(yīng)的均衡器權(quán)系數(shù) 進(jìn)行更新； E、根據(jù)累積誤差向量和以上均衡器權(quán)系數(shù)增量計(jì)算殘余誤差向量。
F、重復(fù)步驟A-E，完成所有碼元的權(quán)系數(shù)更新過程。
上述的步驟C是采用迭代遞歸算法進(jìn)行求和。 上述的時域均衡器包括多路前饋均衡器、一路反饋均衡器以及均衡處理器。 結(jié)合附圖，舉出最佳實(shí)施例，快速跟蹤自適應(yīng)均衡方法的具體步驟如下 ①累積誤差向量計(jì)算方法如下根據(jù)之前的殘余誤差向量、多路分集通道的前饋
均衡器和一路反饋均衡器以及誤差，得到累積誤差向量。計(jì)算公式為 P。(n)=入r(n_l)+e*(n)x(n) 式中，A表示遺忘因子，P。(n)表示累積誤差向量計(jì)算模塊輸出的累積誤差向量 值，r(n-l)表示殘余誤差計(jì)算模塊輸出的殘余誤差向量值，x(n)表示多路前饋均衡器的前 饋信號及一路反饋均衡器的反饋信號模塊的輸入信號，e (n)表示均衡器判決及誤差提取模塊輸出的誤差。
②均衡器權(quán)系數(shù)計(jì)算根據(jù)累積誤差向量，計(jì)算累積誤差向量模值最大的元素所 對應(yīng)的均衡器權(quán)系數(shù)增量。均衡器權(quán)系數(shù)增量計(jì)算表達(dá)式表示為
AWp = e。p(n)/R(n)p,p 式中，R(n)為與輸入信號x(n)有關(guān)的量，可以表示為
<formula>formula see original document page 5</formula> p表示累積誤差向量中模值最大的元素序號，即
p = arg max (| P 。 (n) |) |3 。p(n)表示累積誤差向量中模值最大的元素，R(n)p,p表示矩陣R(n)的p行p列 元素，Awp表示均衡器權(quán)系數(shù)增量。因此，均衡器的權(quán)系數(shù)可以表示為
wp(n) = wp(n_l) +Awp ③殘余誤差向量計(jì)算根據(jù)累積誤差向量和均衡器權(quán)系數(shù)增量計(jì)算殘余誤差向 量。殘余誤差向量計(jì)算表達(dá)式為
r(n) = P 0 (n) - A WpR (n) (p) 式中，r (n)表示殘余誤差計(jì)算模塊輸出的殘余誤差向量值，P 。(n)表示累積誤差 向量計(jì)算模塊輸出的累積誤差向量值，Awp表示均衡器權(quán)系數(shù)增量，R(n)(p)表示矩陣R(n) 的第P列向量。
權(quán)利要求
一種基于分集接收的快速跟蹤自適應(yīng)時域均衡方法，以上方法是借助時域均衡器中的多路前饋均衡器、一路反饋均衡器以及配套管理軟件實(shí)現(xiàn)的，其特征在于所述的方法借助最小二乘準(zhǔn)則，根據(jù)信道的衰落情況，對信號波形首先進(jìn)行為縮小均衡器的權(quán)系數(shù)范圍的預(yù)算，再借助配套管理軟件和公式對權(quán)系數(shù)增量進(jìn)行確切運(yùn)算并得出終值，最后更新均衡器的權(quán)系數(shù)，實(shí)現(xiàn)均衡器系數(shù)的自適應(yīng)變化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于分集接收的快速跟蹤自適應(yīng)時域均衡方法，其特征 在于所述的均衡器的具體處理步驟是A、 多路前饋均衡器和一路反饋均衡器配套連接，借助配套公式得出均衡處理器的輸出值；B、 對以上均衡器的輸出值進(jìn)行判決，并根據(jù)判決值與輸出值提取誤差；C、 借助最小二乘準(zhǔn)則，得出每一碼元的誤差向量，并求和計(jì)算出累計(jì)誤差向量；D、 根據(jù)累積誤差向量，選擇累積誤差向量模值最大的分量所對應(yīng)的均衡器權(quán)系數(shù)進(jìn)行更新；E、 根據(jù)累積誤差向量和以上均衡器權(quán)系數(shù)增量計(jì)算殘余誤差向量。F、 重復(fù)步驟A-E，完成所有碼元的權(quán)系數(shù)更新過程。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于分集接收的快速跟蹤自適應(yīng)時域均衡方法，其特征 在于所述的步驟C是采用迭代遞歸算法進(jìn)行求和。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于分集接收的快速跟蹤自適應(yīng)時域均衡方法，其特征在于所述的時域均衡器包括多路前饋均衡器、一路反饋均衡器以及均衡處理器。
全文摘要
一種基于分集接收的快速跟蹤自適應(yīng)時域均衡方法，解決現(xiàn)有技術(shù)采用最小二乘準(zhǔn)則的自適應(yīng)均衡方法在分集接收條件下復(fù)雜度高的技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案是，以上方法是借助時域均衡器中的多路前饋均衡器、一路反饋均衡器以及配套管理軟件實(shí)現(xiàn)的，上述的方法借助最小二乘準(zhǔn)則，根據(jù)信道的衰落情況，對信號波形首先進(jìn)行為縮小均衡器的權(quán)系數(shù)范圍的預(yù)算，再借助配套管理軟件和公式對權(quán)系數(shù)增量進(jìn)行確切運(yùn)算并得出終值，最后更新均衡器的權(quán)系數(shù)，實(shí)現(xiàn)均衡器系數(shù)的自適應(yīng)變化。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是收斂速度明顯加快，可以達(dá)到多路分集通道的最優(yōu)接收，提高了算法的穩(wěn)健性，均衡器的數(shù)值穩(wěn)定度得到改善，復(fù)雜度大大降低。
文檔編號H04L1/06GK101697532SQ200910075740
公開日2010年4月21日 申請日期2009年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月19日
發(fā)明者沈斌松 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所;